可变电阻器-工作、结构、类型和应用

电阻器是电路中最关键的部件之一,是最无所不在的电子元件。这些电阻器品种繁多,可用于各种用途。根据电阻器提供的电阻值类型,电阻器大致可分为固定电阻器和可变电阻器。在本文中,我们将讨论可变电阻,它的定义,类型和用途。让我们开始!

什么是可变电阻?

可变电阻器是一种通过提供大范围电阻以受控方式改变电流的电阻器。随着可变电阻器中电阻的增大,通过电路的电流减小,反之亦然。它们也可以用来控制电路中设备之间的电压。因此,在需要电流控制或电压控制的应用中,这些类型的电阻器非常方便。图1显示了一些现实生活中的可变电阻器。

符号表示

可变电阻器由一条之字形线和一个穿过(或高于)它的箭头表示,如下图所示。

可变电阻器-符号
可变电阻-符号

可变电阻器的工作原理和结构

当我们使用可变电阻器这一术语时,它意味着我们默认谈论的是线性电阻器。我们知道,线性电阻器是电阻保持恒定的电阻器,即使通过它的电压和电流发生变化。电压和电流遵循欧姆定律,并且彼此成正比。

一个典型的可变电阻器有3个端子。在这三个中,有两个是固定在电阻轨道末端的终端。这些端子是由导电金属制成的。另一个终端是移动终端,主要被称为雨刷。这个端子在电阻轨道上的位置决定了可变电阻的电阻。

可变电阻端子
可变电阻端子

这些电阻器提供不同的电阻值,这意味着它们的电阻值可以调整到不同的值,从而提供必要的控制电流和/或电压。

为此,在该装置的两个固定端子之间放置一个电阻条,使第三个可移动的端子在该电阻条上滑动。

回忆抵抗的基本原理;材料的电阻与材料的长度成正比。是的,这里就是这么用的。

欧姆定律图
欧姆定律图

电阻条(弧形轨道)上的箭头指示雨刮器端子的当前位置。让我们假设雨刮器放置在位置“a”{图5(a)},我们可以说它将电阻轨道分为两条不同长度的轨道,从端子1到a点,另一条轨道从a点到3点。我们的焦点是第二个长度,因为它决定了电阻器的输出。当我们将雨刮器移向端子3时,我们看到有效长度减小。那么,罐子提供的阻力会发生什么变化呢?它将减少。

电阻条也可以平放,这种情况下雨刷也可以平放叫做滑块。它的位置不能被看到或确认,因此需要一个停止机构集成,以防止过度旋转。

因此,典型可变电阻器的主要部分是电阻材料。电阻材料可以是以下类型之一:

  • 碳成分:最常见的类型之一,这种材料由碳颗粒制成。它的低成本,合理的低噪音和较低的磨损比其他材料使它在制造商中流行。然而,其操作的不精确性导致制造商寻找其他替代品。
  • 线绕- - - - - -绝缘基板由镍铬合金线缠绕。它们主要用于高功率应用,寿命长,精度高。他们唯一的缺点是他们的决心有限。
  • 导电塑料由于其分辨率,它们通常用于高端音频应用。它们的使用是有限的,因为它们非常昂贵,并且只能用于低功耗应用。
  • 金属陶瓷:它是一种非常稳定的材料,温度系数低,耐温性高。然而,它的寿命很短,可以在你的口袋里烧一个洞。

既然已经讨论了工作原理,让我们来看看可变电阻器的特性。

可变电阻特性

可变电阻器最重要的特性由移动端子的机械位置与电阻比之间的关系给出。它在电阻器上标记为其锥度。通常有两种锥度,即线性锥度和对数锥度。线性的锥度表示两者之间的关系是线性的,这意味着阻力比将与机械位置成正比。在图形中绘制时,将有一条具有恒定坡度的直线。

另一种类型的锥度是对数锥度. 这意味着当绘制在图形中时,机械位置和阻力比之间的关系是对数关系。这种锥形电阻器主要用于音频控制。

逐渐变细
逐渐变细

在为特定的应用选择电阻器之前,我们需要知道可变电阻器的另一个重要特性。它被称为决议电阻的电阻。分辨率只不过是可变电阻器改变的最小电阻值。分辨率为0.005的可变电阻器意味着电阻变化的最小值为0.005欧姆。高分辨率是可变电阻器的有利特性。

现在我们已经讨论了可变电阻器的主要特性,现在让我们来看看可变电阻器的类型。

可变电阻-类型

可变电阻器在电路中的连接和用途决定了可变电阻器的类型。一些常用的可变电阻器有:

电位计

当电路中使用了所有的三个端子,并且输出电压从移动的端子取,可变电阻被称为电位器。它看起来像一个分压器电路,如下所示。

电位计电路图
电位计电路图

此处,两个固定端子通过电压源连接。这意味着整个电阻轨道上的电压降只等于电压源。输出电路通过移动端子连接。这样,通过控制/改变移动终端的位置,我们可以改变电阻,从而改变负载上的电压。

这尤其适用于需要控制电压的电路中。

电阻轨道可以是圆弧形状,也可以是直线形状。正是这一特性决定了电位计的几何形状。

电路图中的电位计如下图所示。

电位计的象征
电位计的象征

变阻器当电路中使用可变电阻器来控制电流流量时,我们称之为变阻器。这里使用固定终端和移动终端中的一种。第三个固定终端未使用。通过这种连接方式,只需改变移动的雨刷的位置,就可以帮助减少或增加通过电路的电流。当电阻改变时,电流成反比变化。也就是说,如果电阻增大,通过电路的电流就会减小。

由于这些电阻器必须携带大量的电流,它们必须具有足够的机械强度来处理流过它们的电流变化。因此,当可变电阻器用作变阻器时,线绕电阻材料是最常见的选择。

我们也可以把任何三端可变电阻(主要是电位器)连接成变阻器。它是通过将另一个未使用的固定终端和移动终端连接在一起,作为一个单独的终端来完成的。

变阻器由图中所示的符号表示:

变阻器符号
变阻器符号

  1. 预设预设可变电阻器是可变电阻器的微型版本,具有三个支腿或端子。它可以直接安装在电路上,并且在电路校准过程中,其值通常只调整一次。它有一个可调螺钉连接到电阻器上,可使用螺丝刀进行调整,以获得所需的电阻。此处的阻力以对数方式变化。

预设用符号表示,如下图所示:

预设的象征
预设的象征

可变电阻器的应用

可变电阻器主要用于需要电压控制和电流限制的场合。在需要电压控制的应用中,电位计是首选的,因为它们的连接适合相同的应用。这里,电压源连接在电阻轨道上,也就是说,它连接在两个固定端子上。此处的负载电路通过雨刮器端子连接。随着电阻轨道的电阻变化,负载上的电压也随之变化。

在电流受限的其他应用中,使用变阻器。在这里

电阻轨道的一端和雨刮器端子与电路相连,因此通过电阻器的电流根据雨刮器触点在电阻轨道上的位置进行限制。当雨刮器触点滑离电阻轨迹的连接端时,雨刮器触点的电阻值电阻器电流增加,通过电路的电流下降。

预置大多安装在校准电路中。可变电阻还可以在音频控制,电视,运动控制,传感器,计算,家用电器,振荡器,传感器等。

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